资源描述：
《无线传感器网络中基于lu分解的分簇密钥管理方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第27卷第1期计算机应用研究Vol.27No.12010年1月ApplicationResearchofComputersJan.2010无线传感器网络中基于LU分解的分簇密钥管理方法吴凡,毛玉明(电子科技大学通信与信息工程学院,成都610054)摘要:提出了一种基于LU矩阵分解的密钥管理方案。该方案借助于LU矩阵来完成密钥预分配,使得所有的簇头间以及节点和它的簇头间都能进行安全通信。分析表明,该方法占用较小密钥存储空间,同时支持网络的拓扑结构变化,能动态地管理密钥信息,从而解决了密钥泄露等问题。关键词:无线传感器网络;LU矩阵;密钥管理中图分类号:T
2、P393文献标志码:A文章编号:100123695(2010)0120265203doi:10.3969/j.issn.100123695.2010.01.078Newclusteredkey2managementschemebasedonLUmatrixforwirelesssensornetworksWUFan,MAOYu2ming(SchoolofCommunication&InformationEngineering,UniversityofElectronicScience&TechnologyofChina,Chengdu610054,Ch
3、ina)Abstract:Thispaperproposedanewkey2managementschemeforwirelesssensornetworks.BasedontheLUmatrix,thisschemecouldpre2loadsomekeyinformationtosensorstoinsuretheestablishmentofsecurelink.Theanalysisshowsthattheschemecancostlesserkeystorageoverhead,andcandeleteandupdatekeyinformat
4、ionwiththenetworktopologychangestoa2voidkeyinformationtoberevealed.Keywords:wirelesssensornetworks(WSNs);LUmatrix;key2management引言密钥管理方案[4]无线传感器网络(WSNs)综合了传感器技术、嵌入式计算在LU密钥预方案中,提出了基于矩阵LU分解的密钥技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,能够协作地实时预分配方案,且网络中任意一对节点都能建立密钥对。其具体监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处实施过程是:首先
5、产生一个大小为s的大密钥池P(包括对应理,可广泛应用于教育、军事、医疗、交通等诸多领域,拥有巨大的密钥ID),该密钥池用于产生一个大小为N×N的对称矩阵[1～3]的应用潜力和商业价值。由于无线传感器网络资源限制A(其中:N是网络中传感器节点数,且(N2-N)/2+N=s,A中以及无中心管理点,网络拓扑结构在分布完成前是未知的,一元素Aij(i=1,⋯,N,j≤i)都是从密钥池中选择的互不相同的般处于恶劣环境、无人区域或敌方阵地,无人参与值守,传感器密钥);然后对对称矩阵A进行LU分解,产生一个N×N下三节点的物理安全不能保证等特性,使得任何潜在的敌手可
6、以很liji≥j容易地截取、窃听和伪造信息。安全对于无线传感器网络来说角矩阵L和N×N上三角矩阵U,即有Lij=,Uij=0ij本的内容。预分配方法:针对其特殊性,现已提出了许多相应的无线传感器网络的[3]a)存储Lr(i)。其中Lr(i)表示下三角矩阵L的第i行。密钥管理方案,这些方案都有不同的优缺点。根据其体系结构的不同可以分为两类[3],即分布式结构和分簇式结构
7、。b)同时存储Uc(i)。其中Uc(i)表示上三角矩阵U的第i列。分布式密钥管理的一般方式是密钥预分配,即在传感器安置前把密钥存储进传感器;在安置后,每个传感器利用存储的密钥由于对于下三角矩阵的每一行和上三角矩阵的每一列多与其邻居建立秘密链路。分布式密钥管理的特点是密钥协商是由非零元素和零(零个或多个)组成,在存储下三角矩阵的通过相邻节点的相互协作来实现,具有较好的分布特性。分簇行和上三角矩阵的列时,仅存储非零元素和含零元素个数的式密钥管理的特点是对普通节点的计算,存储能力要求低。值。这样的存储方式对于含零元素数目多的节点是非常有本文基于LU矩阵分解,
8、结合分簇结构提出了一种新的密利的。钥管理方案。当任意两个相邻节点Si和Sj要建立密钥对时,首先
